DE2163880A1

DE2163880A1 - Verfahren zum anheben und bewegen von bauwerken

Info

Publication number: DE2163880A1
Application number: DE2163880A
Authority: DE
Inventors: Rolf Trott
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1971-12-22
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1973-06-28
Also published as: JPS4870331A; FR2165566A5

Description

Gw 2308

17. Dez. 1971

Patentanmeldung

der Firma

Gewerkschaft
EISENHÜTTE WESTFALIA

4628 ALTLÜNEN

Verfahren zum Anheben und Bewegen von Bauwerken

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anheben und/ oder Bewegen von Bauwerken, wie Gebäuden oder Brücken, bei dem die Bauwerke wenigstens an ihren Fundamenten bzw. Hauptmauern durch hydraulische Hubzylinder unterstützt und angehoben werder und die zum Anheben und/oder Verschieben eines Bauwerkes vorgesehenen Zylinder zu Gruppen zusammengefasst und innerhalb jeder Gruppe kommunizierend untereinander verbunden sind, wobei jeder Zylindergruppe eine eigene Steuereinrichtung zugeordnet ist.

Es ist bereits eine Reihe von Verfahren bekannt um ein Bauwerk, sei es eine Brückenkonstruktion oder sei es ein Gebäude bzw· Teile eines solchen, unter Verwendung hydraulischer Zylinder anzuheben oder zu verschieben. Bei einem bekannten Verfahren zum Anheben von Gebäuden sind untereinander nicht verbundenen Hubzylindern jeweils Regel-und Steuereinrichtungen zugeordnet, die die Hubzylinder in Abhängigkeit von einer vorherbestimmten eingestellten Hubhöhe derart regeln, daß alle Hubzylinder während eines Arbeitstaktes wenigstens theoretisch exakt gleiche oder in einem bestimmten Verhältniswert zueinander stehende Hübe ausführen. Im Hinblick auf die örtlich unterschiedliche Festigkeit der Bauwerksfundamente und möglicherweise auch der Widerlagerfundamente für die Hubzylinder kann eine derartige, wegabhängige Steuerung der Hubzylinder nicht sicher stellen,

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daß bei gleichen Hubwegen auch alle Hubzylinder gleichmäßig tragen. Bei Anwendung dieses Verfahrens hat man daher das Gebäude mittels einer starren Lastaufnahmekonstruktion unterfangen und für die Hubzylinder ein ebenfalls starres Unterfundament als Widerlager in den Boden eingebracht. Die Hubzylinder sind hierbei in Abständen voneinander zwischen Unterfundament und Lastaufnahmekonstruktion eingesetzt und werden entweder wegabhängig gleichmäßig oder, falls das Gebäude infolge der Untergrundbeschaffenheit beim Absinken in eine Neigungslage geraten ist, in einer dem Neigungswinkel des Gebäudes entsprechenden Relation zueinander, jedoch ebenfalls wegabhängig beaufschlagt, Gemäß einem bekannten Vorschlag (GB-PS 757 510) soll hierbei die dem Neigungswinkel des Gebäudes entsprechende Relation der Hubwege der Hubzylinder durch Vermittlung an den Gebäudewänden angebrachter Wasserwaagen oder dergl. in der Weise gesteuert werden, daß den den weiter abgesunkenen Abschnitten des Gebäudes zugeordneten Hubzylindern entsprechend größere Hubwege zugemessen werden.

In der Praxis ist bereits ein Bauverfahren zur Herstellung eines Hochhauses angewandt worden, bei dem beginnend mit dem Dach und dem obersten Stockwerk alle Stockwerke zu ebener Erde gebaut und die bereits fertig gestellten Teile des Gebäudes dem Baufortschritt entsprechend mittels im Keller des Gebäudes installierter hydraulischer Hubzylinder allmählich und stufenweise angehoben werden. Bei diesem Verfahren wird eine große Anzahl hydraulischer Hubzylinder verwendet, die zu einer Anzahl Gruppen zusammengefasst sind, wobei die Hubzylinder jeder Gruppe kommunizierend untereinader verbunden sind und jeder Gruppe eine selbständige, durch eine alle Gruppen erfassende Steuerautomatik ein-bzw. ausschaltbare Hubwegregeleinrichtung zugeordnet ist. Die Steuerung der Hubzylinder erfolgt dabei in der Weise, daß die Hubzylinder einen vorbestimmten Gesamthubweg in einer Vielzahl sehr kleiner Teilhubschritte durchfahren, wobei die einzelnen Hubzylindergruppen aufeinanderfolgend jeweils einen Teilhubschritt ausführen und ein neuer Teilhubschritt über die Steuerautomatik erst dann eingeleitet wird, wenn sämtliche Zylindergruppen den vorausgehenden Teilhubschritt beendet haben.

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Im konkreten Anwen&ungsfall (Rexroth-Informationen 2/1970 Seite 50/51) sind 121 Hubzylinder zu 27 Gruppen, deren äeder eine eigene Hubwegregeleinrichtung zugeordnet ist, zusammengefasst. Die Hubwegregeleinrichtungen schalten die Hubzylinder der entsprechenden Gruppe nach einem vorher eingestellten Hubweg von 0,5 mm ab und halten die Hubzylinder solange in der erreichten Position bis sämtliche HubZylindergruppen die gleiche Position erreicht haben und vermittels der Steuerautomatik ein neuer Teilhubschritt eingeleitet wird. Der Gesamthubweg der Hubzylinder entspricht der Blockhöhe der zur Errichtung der Mauern verwendeten Mauersteine und wird in einer Vielzahl von kleinen Teilhubschritten durchfahren. Nach Erreichen der erforderlichen Hubhöhe werden die Hubzylinder nacheinander eingefahren und der so gebildete Freihub durch Einfügen eines weiteren Mauersteines ausgefüllt.

Infolge der Vielzahl von Hubzylindergruppen ist hierbei ein sehr hoher Steuerungs-und Eegelungsaufwand erforderlich um Hubwegungenauigkeiten einigermaßen unter Kontrolle zu halten. Ferner können jeweils nur sehr kleine Teilhubschritte gefahren werden, da sonst unerträglich hohe Hubwegdifferenzen zwischen den einzelnen Hubzylindergruppen auftreten wurden, die ihrerseits zu Verspannungen und Verschiebungen im Mauerwerk der fertiggestellten Bauwerksteile führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum Anheben und/oder Bewegen von Bauwerken unter Verwendung untereinander zu Gruppen zusammengefasster Hydraulikzylinder zu schaffen, welches unter Verzicht auf die Anwendung einer komplizierten und kostspieligen Regel-und Steuerungsautomatik ein kontinuierliches Durchfahren großer Hubwege und hierbei die Einhaltung bestimmter Toleranzen in der Hubwegdifferenz zwischen den einzelnen Hubzylindergruppen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerung der einzelnen Hubzylindergruppen bzw. die gegenseitige Abstimmung ihrer Hubwege durch Vermittlung einer Druckmittelmengenzumessung bewerkstelligt wird. Gemäß einer praktikablen Durch-

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führungsform der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß die Hubzylinder von Anlagen zum Anheben von Gebäudebauwerken unabhängig von ihrer Gesamtzahl in drei und die Hubzylinder von Anlagen zum Anheben von Brückenbauwerken ebenfalls unabhängig von ihrer Gesamtzahl in vier Hubzylindergruppen zusammengefasst sind, wobei die Hubzylinder jeder Gruppe kommunizierend untereinander verbunden sind und jeder Hubzylindergruppe eine eigene Druckmittelquelle zugeordnet ist, in der Weise, daß entweder eine gemeinsame Druckmittelpumpe mehrere den einzelnen Hubzylindergruppen zugeordnete, mit Mengenregelventilen ausgestattete Leitungen speist, oder jede Hubzylindergruppe durch eine eigene Druckmittelpumpe gespeist wird und hierbei die Fördermengen der einzelnen Druckmittelpumpen auf einen beliebigen Verhältniswert abstimmbar sind.

Während die Hubzylindergruppen bei Anlagen zum Anheben von Brückenbauwerken symetrisch angeordnet werden ist gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung für Anlagen zum Anheben von Gebäudebauwerken eine Dreipunktauflagerung des Gebäudes vorgesehen, wobei die drei Hubzylindergruppen der Anlage derart angeordnet sind, daß die resultierenden Kraftangriffspunkte der Hub zylinder gruppen ein Dreieck bilden, dessen Seiten möglichst gleichgroße Abstände zum theoretischen Schwerpunkt des Gebäudebauwerkes besitzen. Dieses Merkmal der Erfindung schließt auch die Anwendung von Zylindergruppen unterschiedlicher Zylinderzahl bzw. unterschiedlicher Hubkraft in Verbindung mit deren entsprechend ihrer Hubkraft unterschiedlich weit vom Schwerpunkt des Gebäudebauwerkes entfernter Anordnung ein. Schließlich wird noch ein Merkmal der Erfindung darin gesehen, daß jeder Hubzylinde.rgruppe nur eine Einrichtung zur Erfassung bzw. Kontrolle des Hubweges zugeordnet ist.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Druckmittelmengenzumessung für die einzelnen Hub zylinder gruppen zur Regelung der Hubhöhe und der Hubkraft verwendet wird ist ein kontinuierliches Durchfahren verhältnismäßig großer Hubwege bei gleichzeitiger Vermeidung nennenswerter Hubwegdifferenzen zwischen

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den einzelnen Hubzylindergruppen möglich und kann insbesondere auf komplizierte und kostspielige Regel-und Steuereinrichtungen verzichtet werden. Die Druckmittelmengenzumessung zu den einzelnen Hubzylindergruppen erfolgt in Abhängigkeit vom beabsichtigten Hubweg und/oder in Abhängigkeit von der Zylinderzahl der Hubzylindergruppen. Soweit in die Zuleitungen zu den Hubzylindergruppen Mengenregelventile oder dergl. eingeschaltet sind ist eine exakte Mengenzumessung ohne weiteres gewährleistet. Jedoch auch bei Verwendung je einer eigenen Druckmittelpumpe für Jede Hubzylindergruppe sind zwischen den einzelnen Hubzylindergruppen keine erwähnenswerten Hubwegdifferenzen zu erwarten, da die Fördermengenungenauigkeit zwischen zwei oder mehreren Druckmittelpumpen erfahrungsgemäß 2 % nicht übersteigt und eine derartige Ungenauigkeit in der Mengenzumessung zu einer Hubzylindergruppe nur sehr geringe Hubwegänderungen, die in jedem Falle noch innerhalb der Toleranzgrenze liegen, bewirken kann. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Dreipunktauflagerung eines Gebäudebauwerkes wirken sich die durch die Fördermengenungenauigkeit zwischen den Druckmittelpumpen bei verhältnismäßig grossen Hubwegen auf die Verspannungskräfte innerhalb des Gebäudes entweder überhaupt nicht oder nur in einem vernachlässigbar geringen Maß aus. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird sich die Zusammenfassung der einzelnen Hubzylinder zu Gruppen und deren Anordnung in Bezug auf das Gebäude jeweils nach den besonderen Gegebenheiten des jeweiligen Anwendungsfalles richten, sodaß innerhalb der durch die Erfindung aufgezeigten Grenzen für jeden Anwendungsfall eine geeignete Auslegiung und Anordnung der Hub zylinder gruppen ermittelbar ist. Hierzu ist noch daraufhinzuweisen, daß gewisse Ungenauigkeiten bei der Auslegung und Anordnung der Hubanlage die zu unterschiedlichen Belastungen der einzelnen Zylindergruppen führen und die nie völlig vermeidbar sein werden, durch die Anwendung der Druckmittelmengenzumessung selbsttätig ausgeglichen werden, da sich hierbei bei höherer Belastung selbsttätig und ohne Zuhilfenahme besonderer Regel-oder Steuereinrichtungen ein entsprechender Druck innerhalb der höher belasteten Zylindergruppe einstellt.

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Die mit einfachsten Mitteln exakt beherrschbare Regelung der Zylindergruppen mittels der Mengenzumessung gestattet es denn auch j'eder Hub zylinder gruppe nur eine Hubwegmesseinrichtung zuzuordnen und die Hubwegkontrollen in verhältnismäßig großen Abständen durchzuführen.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die

Figur 1 eine mehr oder minder schematische Seitenansicht einer Anlage zum Anheben eines Brückenbauwerkes unter W . Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens 5

I"igur 2 eine ebenfalls schematische Draufsicht zu Figur 1;

Figur 3 eine mehr oder minder schematische Draufsicht auf

eine Anlage zum Anheben eines Gebäudebauwerkes unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 4 eine schematische Darstellung der Leitungsführung innerhalb einer Hubzylindergruppe.

Bei dem in der Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll ein Brückenbauwerk 1 mittels Hubzylinder 2 angehoben wer-■k den. Die Hubzylinder 2 sind dabei gegen die Sockel 3 der Brükkenwiderlager 4 abgestützt und greifen an der Brücke 1 an· Im Bereich jedes der Brückenwiderlager A sind die Hubzylinder 2 zu zwei Gruppen 5 und 6 zusammengefasst, die symetrisch zur Brückenlängsachse angeordnet sind. Die Hubzylinder 2 jeder Hubzylindergruppe 5 bzw. 6 sind untereinander über Leitungswege 7 und 8 kommunizierend verbunden. Jeder Hubzylindergruppe 5 bzw. 6 ist ferner eine eigene Druckmittelpumpe 9 bzw. 10 zugeordnet und mit der entsprechenden Gruppe über einen Leitungsweg 11 bzw. 12 verbunden. Da im vorliegenden Fall eine gleichmäßige Anhebung des Brückenbauwerkes 1 beabsichtigt ist weisen sämtliche Zylindergruppen 5 und 6 jeweils eine gleiche Anzahl von Hubzylindern auf und sind die Druckmittelpumpen 9 bzw. 10 auf gleiche Förder-

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mengen abgestimmt. Jeder Hubzylindergruppe 5 bzw. 6 ist eine Hubwegmessvorrichtung 13 bzw. 14 zugeordnet. In Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden jeder Hubzylindergruppe 5 und 6 von den innen zugeordneten Druckmittelpumpen 9 und 10 gleiche Druckmittelmengen zugeführt, sodaß die Brücke 1 gleichmäßig angehoben wird. Dabei wird der gesamte Hub der Hubzylinder 2 in einem Vorgang durchfahren und lediglich die Einhaltung gleicher Hubwege über die Hubwegmesseinrichtungen 1J bzw. 14 kontrolliert. Infolge der kommunizierenden Verbindung aller Hubzylinder 2 jeder Hubzylindergruppe 5 und 6 wird nun unabhängig von möglicherweise örtlich unterschiedlichen Belastungsverhältnissen oder von stellenweiser Nachgiebigket entweder der Brückenkonstruktion oder der Widerlagersockel und dadurch bedingten geringfügigen Differenzen der Hubwege der Hubzylinder 2 einer Zylindergruppe von allen Hubzylindern 2 eine gleich große Hub-bzw. Unterstützungskraft auf die Brücke 1 ausgeübt, da die Druckmittelmengenzumessung für alle Hubzylindergruppen gleich ist. Selbstverständlich wäre bei entsprechender Änderung des Fördermengenverhältnisses zwischen den Druckmittelpumpen 11 und 12 auch ein unsymetrisches Anheben des Brückenbauwerkes 1 möglich.

In der Darstellung der Figur 3 ist eine bevorzugte Anordnung der Hubzylindergruppen bei einer Anlage zum Anheben eines Gebäudebauwerkes 21 aufgezeigt. Das Gebäudebauwerk 21 ist dabei an seinen Hauptmauern 22 durch eine Vielzahl von Hubzylindern 2 unterstützt, die zu drei Hubzylindergruppen 23,24,25 zusammengefasst sind. Auch hier sind die Hubzylinder 2 jeder Hubzylindergruppe 23 bis 25 kommunizierend untereinander verbunden und wird jede Hubzylindergruppe 23 bis 25 durch eine eigene Druckmittelpumpe 26,27,28 gespeist. Da im gezeigten Ausführungsbeispiel ein symetrisches Anheben des Gebäudebauwerkes 21 beabsichtigt und jede der Hubzylindergruppen 23 bis '25 mit einer gleichen Anzahl von Hubzylindern 2 bestückt ist, sind die Druckmittelpumpen 26 bis 28 auf gleiche Fördermengen abgestimmt. Die drei Hubzylindergruppen 23 bis 25 sind im gezeigten Beispiel in einem Dreiecksverhältnis derart angeordnet, daß sich in Be-

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zug auf das Gebäudebauwerk 21 eine Dreipunktauflagerung ergibt. Die Dreipunktauflagerung wird dabei durch eine derartige Anordnung der einzelnen Hubzylinder 2 jeder Hubzylindergruppe 23 bis 25, daß sich aus den resultierenden Kraftangriffspunken deer Hubzylinder 2 eine Dreiecksformation ergibt, erreicht. Die durch die Resultierenden Kraftangriffspunkte der Hubzylinder 2 jeder Hubzylindergruppe 23 bis 25 gelegten,gedachtea Geraden bilden dann ein Dreieck, dessen Seiten möglichst gleiche Abstände zu dem theoretischen Gesamtschwerpunkt/des Gebäudebauwerkes 21 haben.

Die Figur 4- zeigt schließlich noch eine schematische Darstellung der Leitungsführung innerhalb einer Hubzylindergruppe 6,7 bzw. 23 bis 25. An eine Druckmittelpumpe 31 ist eine Anzahl von Hubzylindern 2 über eine Druckleitung 32 und eine Rücklaufleitung 33 angeschlossen. Die kommunizierende Verbindung der Hubzylinder 2 einer Hubzylindergruppe erfolgt dabei durch den Anschluß aller Hubzylinder 2 an je einen gemeinsamen Druckleitungsstrang 32 und einen gemeinsamen Rücklaufleitungsstrang 33·

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Claims

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1. Verfahren zum Anheben und/oder Bewegen von Bauwerken, wie Gebäuden oder Brücken, bei dem die Bauwerke wenigstens an ihren !Fundamenten bzw. Hauptmauern durch hydraulische Hubzylinder unterstützt und angehoben werden und die zum Anheben und/oder Verschieben des Bauwerkes vorgesehenen Zylinder zu Gruppen zusammengefasst und innerhalb jeder Gruppe kommunizierend untereinander verbunden sind, wobei jeder Zylindergruppe eine eigene Steuereinrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der einzelnen Hubzylindergruppen (5j6 bzw. 23,24,25) bzw. die gegenseitige Abstimmung ihrer Hubwege durch Vermittlung einer Druckmittelmengenzumessung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubzylinder (2) von Anlagen zum Anheben von Gebäudebauwerken zu drei und die Hubzylinder (2) von Anlagen zum Anheben von Brückenbauwerken (1) zu vier Hubzylindergruppen (5,6 bzw. 23 bis 25) zusammengefasst sind, wobei die Hubzylinder (2) jeder Gruppe kommunizierend untereinander verbunden sind und jeder Hubzylindergruppe (5»6 bzw. 23 bis 25) eine eigene Druckmittelquelle (9*10 bzw. 26 bis 28) zugeordnet ist, in der Weise, daß entweder eine gemeinsame Druckmittelpumpe mehrere den einzelnen Hubzylindergruppen zugeordnete und mit Mengenregelventilen oder dergl.ausgestattete Leitungen speist, oder jede Hubzylindergruppe (5j6 bzw. 23 bis 25) durch eine eigene Druckmittelpumpe (9,10 bzw. 26 bis 28) gespeist wird und hierbei die Fördermengen der einzelnen Druckmittelpumpen auf einen beliebigen Verhältniswert zueinander abstimmbar sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anlagen zum Anheben von Gebäudebauwerken (21) eine Dreipunktauflagerung des Gebäudebauwerkes (21) vorgesehen ist, und die drei Hubzylindergruppen (23 bis 25) derart angeordnet sind, daß die resultierenden Kraftangriffspunkte ihrer Hubzylinder (2) ein Dreieck bilden, dessen Seiten möglichst

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gleichgroße Abstände zum theoretischen Schwerpunkt (S) des Gebäudebauwerkes (21) haben.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hub zylinder gruppe (5,6 bzw. 23 bis 25) eine Einrichtung (13,14) zur Erfassung bzw. Eontrolle des Hubweges zugeordnet ist.

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